Question

【题目】如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示．请完成下列各题：

额定电压	额定加热功率	指示灯功率	袋内充水	自动断电温度
220V	500W	≤0.2W	1L	65℃

（1）请你计算电热水袋中充水的质量．

（2）给它通电，当达到断电温度时，水共吸收了2.1×106的热量，袋内水的初温是多少？

（3）电热水袋此次在额定电压下通电10分钟指示灯熄灭，则电热水袋的发热效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）电热水袋中充水的质量1kg．

（2）给它通电，当达到断电温度时，水共吸收了2.1×106J的热量，袋内水的初温是15℃；

（3）电热水袋此次在额定电压下通电10分钟指示灯熄灭，则电热水袋的发热效率是70%．

【解析】试题分析：（1）已知水的体积和密度，利用公式m=ρV求水的质量；

（2）已知水吸收的热量、比热容，（1）中已经求出水的质量，利用公式QUOTE求出水升高的温度，从表中数据可知水的末温，所以水的初温可利用末温减去升高的温度来计算；

（3）电热水袋在使用的过程中，水吸收的热量为有用的能量，消耗的电能为总能量，水吸收的热量已知，消耗的电能可利用公式QUOTE求出，然后利用QUOTE×100%求出电热水袋的发热效率．

解：（1）由ρ=可得：

电热水袋中充水的质量m=ρV=1000kg/m3×1×10﹣3m3=1kg．

（2）由Q=cm△t可得：

袋中水升高的温度△t===50℃

由表可得，当达到自动断电温度时，袋中水的末温t=65℃

袋中水的初温t0=t﹣△t=65℃﹣50℃=15℃；

（3）由P=可得：

电热水袋消耗的电能W=Pt=500W×10×60s=300000J

电热水袋的发热效率η=×100%=×100%=70%．

答：（1）电热水袋中充水的质量1kg．

（2）给它通电，当达到断电温度时，水共吸收了2.1×106J的热量，袋内水的初温是15℃；

（3）电热水袋此次在额定电压下通电10分钟指示灯熄灭，则电热水袋的发热效率是70%．